ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕК НЕЙВА И БЕЛАЯ В ЧЕРТЕ ГОРОДА НЕВЬЯНСКА

VIII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ РЕК НЕЙВА И БЕЛАЯ В ЧЕРТЕ ГОРОДА НЕВЬЯНСКА

Вторыгина В.Д. 1
1МБОУ ДО СЮН НГО
Тумбаева Т.Ю. 1
1МБОУ ДО СЮН НГО; МАОУ СОШ п. Цементный
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

В нашем городе Невьянске главной водной артерией является река Нейва. Плотина, построенная в Петровские времена, замедлила скорость течения реки, образовав Невьянский городской пруд, остальная часть реки течет в своем русле. В трех километрах выше по течению в Нейву впадает один из ее левых притоков – река Северная Шуралка. 30 лет назад по этому притоку в Нейву попали неочищенные стоки Кировградского медеплавильного комбината и убили все живое. Мертвым стал пруд – неестественно бирюзового цвета была вода….

Прошли годы. Постепенно экосистема пруда и реки восстановилась, но так ли чиста вода в реке сейчас? Данных о состоянии реки нет в свободном доступе. Это помогло мне определиться с темой исследовательской работы, в основу которой легла гипотеза: при прохождении рек Нейва и Белая по городу Невьянску, загрязнение воды будет расти.

Актуальность работы заключается в необходимости изучение речных систем на урбанизированных территориях для снижения экологического напряжения в городской зоне, решения задач восстановления, сохранения и экологической ревитализации малых рек.

Объектом исследования стали образцы воды рек Нейвы и Белой, предметом – их органолептические свойства и химический состав.

Цель работы: определение экологического состояния рек Нейва и Белая в черте города Невьянска с помощью индекса загрязнения воды (ИЗВ)

Для ее достижения решались задачи:

1) изучить литературу по проблеме исследования;

2) подобрать необходимые методики для проведения исследования;

3) определить точки отбора проб воды в черте города Невьянска, взять пробы на анализ;

4) провести анализ органолептических свойств, химического состава воды рек Нейва и Белая, оценить их экологическое состояние.

Глава 1. Обзор литературы по проблеме исследования

1.1. Источники загрязнения региональных поверхностных вод.

Территория Свердловской области – большой уральский водораздел: здесь находятся истоки крупнейших речных бассейнов, здесь формируются западные притоки Оби и восточные притоки Волги. Качество поверхностных вод суши в значительной степени формируется под влиянием хозяйственной деятельности, прежде всего сбросов промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод. На качество поверхностных вод влияют также дождевые стоки со свалок и шламохранилищ, расположенных вблизи от водных объектов.

Кроме того, мощным источником загрязнения природных водных объектов является неорганизованный сток с территорий городов, населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных объектов. Остается неблагополучным состояние малых рек, преобладающих на территории Свердловской области, особенно в зонах крупных промышленных центров, из-за поступления в них с поверхностным стоком и сточными водами больших количеств загрязняющих веществ при низкой разбавляющей способности. В отдельных случаях расход сточных вод превышает расход природной воды, что значительно влияет на самоочищающую функцию водотоков и наносит ущерб экосистеме. На сегодняшний день из 18414 рек Свердловской области, 2/3 потеряли свое естественное состояние, а шесть рек Исеть, Пышма, Тура, Тавда, Чусовая, Уфа отнесены к самым загрязненным рекам России [7].

Свердловская область относится к числу старейших горнодобывающих регионов России, является одним из крупнейших в России регионов по величине разведанных и прогнозируемых запасов полезных ископаемых. Это предопределило интенсивное развитие таких видов экономической деятельности, как черная и цветная металлургия, строительство, химическое производство, добыча полезных ископаемых, включая золотодобычу. Исторически сложилось, что промышленные предприятия на Урале строились в верховьях рек, вблизи главного водораздела. Огромное количество загрязняющих веществ попадает в реки и водоемы с производственными стоками предприятий горнодобывающей промышленности. Так, в 2018 году сброс сточных вод, включая шахтные и коллекторно-дренажные воды, в поверхностные водные объекты Свердловской области составил 763,01 млн.м3 [4].

Сброс сточных вод животноводческих комплексов, при отсутствии или неэффективной работе очистных сооружений; размещение в водоохранных зонах пастбищ скота, складов ГСМ, сбросы отходов перерабатывающих сельскохозяйственных предприятий приводит к тому, что огромное количество таких опасных загрязняющих веществ, как пестициды, аммонийный и нитратный азот, фосфор, калий смываются атмосферными осадками и попадают в водоемы, увеличивая в них концентрацию органических веществ, биогенных элементов и других загрязнителей.

Среди продуктов промышленного производства особое место по своему отрицательному воздействию на водную среду и живые организмы занимают токсичные синтетические поверхностно-активные вещества (СПАВ). Они находят все более широкое применение в промышленности, на транспорте, в коммунально-бытовом хозяйстве. Концентрация этих соединений в сточных водах, как правило, составляет 5-15мг/л при ПДК - 0,1 мг/л [7]. Эти вещества могут образовывать в водоёмах слой пены, особенно хорошо заметный на порогах, перекатах, шлюзах. Способность к пенообразованию у этих веществ появляется уже при концентрации 1-2 мг/л.

Не только стоки, но и различный бытовой и промышленный мусор, попадая в реки и другие водоемы, вызывает их загрязнение. Брошенные на берег или в воду бумажки, банки, ветки и прочий мусор разлагаясь, выделяет различные канцерогенные вещества, которые попадают вместе с пищей к нам на стол.

Осаждаясь на дно, мусор увеличивает объемы донных отложений, что приводит к их обмелению. При этом замедляется скорость водотока, снижается концентрация кислорода, что приводит к «цветение» водоемов, сокращению поголовья многих видов рыбы, а в некоторых из них она становится непригодна в пищу. Сокращается флора и фауна водоемов.

1.2. Качество региональных поверхностных вод.

На формирование химического состава воды значительное влияние оказывает зарегулированность рек прудами и водохранилищами. Так на реке Нейва кроме Невьянского водохранилища, расположенного в черте города Невьянска, выше по течению находятся еще 2 водохранилища: Верх-Нейвинское и Нейво-Рудянское. Все они были построены в еще в XIX веке для работы первых уральских заводов.

Большую роль в процессе формирования химического состава водных объектов играют и различные природные факторы: горные породы, почвы, живые организмы, климат, водный режим, рельеф, растительность, гидрогеологические и гидродинамические условия. Повышенное содержание некоторых загрязняющих веществ, таких как медь, цинк, марганец, железо, органические вещества, взвеси, может быть обусловлено и природными факторами. Так, в верховьях некоторых рек Свердловской области, в действующих фоновых створах государственной сети, как правило, превышают ПДК концентрации железа общего, меди, цинка, марганца. Однако оценка качества воды проводится при сравнении полученных данных с установленными значениями ПДК водорастворимых форм металлов для водных объектов рыбохозяйственного значения в связи с отсутствием региональных нормативов качества воды по данным веществам.

В соответствии с этими установленными значениями качество воды большинства водных объектов на территории Свердловской области по-прежнему не отвечает нормативным требованиям. Наиболее распространенными загрязняющими веществами в водных объектах Свердловской области являются соединения меди, марганца, цинка, железа, легкоокисляемые и трудноокисляемые органические вещества (по показателям БПК5 и ХПК), азот аммония и азот нитритов, фенолы. В ряде случаев наблюдается дефицит растворенного в воде кислорода, повышенное содержание никеля, сульфатов и фосфатов, в единичных случаях наблюдалось повышенное содержание фторидов (свыше 0,75 мг/дм3) [4].

1.3. Оценка качества поверхностных вод.

Наблюдения за загрязнением поверхностных вод суши на территории Свердловской области проводятся на 33 водных объектах, в 49 пунктах наблюдений, в 82 створах государственной наблюдательной сети. Определение ингредиентов и показателей качества воды осуществляется по методикам, включенным в РД 52.18.595-96 «Федеральный перечень методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения окружающей природной среды» [8]. Обобщение данных о состоянии загрязнения водных объектов (поверхностных вод суши) проводится в соответствии с РД 52.24.643-2002 «Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям» [9]. Метод комплексной оценки степени загрязненности позволяет однозначно скалярной величиной оценить загрязненность воды одновременно по широкому перечню ингредиентов и показателей качества воды, классифицировать воду по степени загрязненности. В расчете комплексных показателей используются только нормируемые ингредиенты. В качестве норматива используются предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ для воды рыбохозяйственных водоемов, а также водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового водопользования – наиболее жесткие значения из списков, рекомендуемых для подготовки информационных документов по качеству поверхностных вод. Перечень веществ и показателей качества воды, учитываемых для комплексной оценки загрязненности, определяется в соответствии с «Перечнем ингредиентов и показателей качества воды для расчета комплексных оценок» РД 52.24.643-2002 по обязательным и специфическим ингредиентам и показателям качества воды [9].

Для получения сопоставимых данных, общее количество веществ, выбранных для комплексной оценки воды, должно составлять не более 16 ингредиентов и показателей качества воды. Обязательными для всех рек при расчете комплексных оценок (12-15 показателей) являются: растворенный кислород, медь, марганец, железо, цинк, органические вещества (по БПК5 и ХПК), нефтепродукты, нитриты, нитраты, ионы аммония, никель, хлориды, сульфаты, фенолы, а также специфические загрязняющие вещества, характерные для определенных водных объектов или для отдельных створов. В случае, если количество общих и специфических показателей качества воды превышает 16, из перечня общих показателей исключаются вещества, значения которых не превышают ПДК (например, нитраты, хлориды). Из комплексной оценки исключены такие показатели как взвешенные вещества в связи с отсутствием четких значений ПДК.

Классификация качества воды позволяет разделять поверхностные воды на 5 классов в зависимости от степени их загрязненности: 1-й класс – условно чистая; 2-й класс – слабо загрязненная; 3-й класс – загрязненная, с градацией по разрядам в пределах класса (разряд «а» – загрязненная, разряд «б» – очень загрязненная); 4-й класс – грязная, с градацией по разрядам в пределах класса (разряды «а» и «б» – грязная, разряды «в» и «г» – очень грязная); 5-й класс – экстремально грязная [9].

По данным государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Свердловской области в 2018 году» на водных объектах Свердловской области в результате режимных наблюдений в створах государственной сети отмечено 369 случаев высокого загрязнения (ВЗ) и 98 случаев экстремально высокого загрязнения (ЭВЗ). В 34% случаев загрязняющим веществом, концентрации которого определяли экстремально высокое загрязнение поверхностных вод суши, являлся марганец. Высокое загрязнение в более чем половине случаев (68%) определялось максимальным содержанием взвешенных веществ [4].

В 2018 г. к классу «загрязненных» на территории Свердловской области относилась вода водных объектов в 15% створов пунктов наблюдений, к классу «грязных» – в 79%, к классу «экстремально грязных» – в 6% створов – это в двух створах р. Исеть 7 км и 19 км ниже города Екатеринбурга; в двух створах р. Пышмы, выше и ниже города Березовского, и в одном створе р. Нейвы 17 км выше города Невьянска. Наибольшую долю в загрязнение реки Нейва вносят такие загрязнители, как азот аммонийный, органические вещества по БПК5, медь, цинк, марганец. Качество воды Нейвы, в двух других створах: №1: 36 км выше города Невьянска, в черте п. Верх-Нейвинский, (0,005 км ниже плотины Верх-Нейвинского вдхр.) и №3: в 5 км ниже города Невьянска, 0,1 км выше д. Быньги, 1 км выше впадения р. Ближняя Быньга, (7,5 км ниже плотины Невьянского вдхр.) - оценивается 4-м классом - вода «грязная»Превышение ПДК отмечено по БПК5 и марганцу [4].

1. 4. Выводы к главе 1.

1. Основными источниками загрязнения поверхностных вод являются аварийные сбросы промышленных и хозяйственно-бытовых сточных вод.

2. На качество поверхностных вод влияют дождевые стоки с отвалов, свалок и шламохранилищ, расположенных вблизи от водных объектов.

3. Мощным источником загрязнения природных водных объектов является неорганизованный сток с территорий городов, населенных пунктов, промышленных и сельскохозяйственных объектов.

4. Бытовой мусор, накапливаясь на дне, способствует обмелению водоемов, снижению концентрации кислорода в воде и его «цветению».

5. Химический состав поверхностных вод определяется не только антропогенными, но и природными факторами, такими как: горные породы, почвы, живые организмы, климат, водный режим, рельеф, растительность.

6. На свойства и состав воды также влияет строительство плотин, т.к. созданные пруды и водохранилища изменяют гидрогеологические и гидродинамические условия водоема.

Глава 2.Материалы и методики исследования.

2.1.Почвенно-климатические условия Свердловской области.

Свердловская область занимает в основном склоны Среднего и Северного Урала и прилегающую окраину Западно-Сибирской равнины. Протяженность области по меридиану более чем на 600 км и различия в рельефе обуславливают существенное разнообразие климатических условий.

Климат области континентальный, с более низкими летними температурами, и более влажный, чем на равнинах. Широко распространены резкие суточные колебания летней температуры. Средняя величина осадков в горных районах составляет 500 мм за год. Среднегодовая температура +1,5°С, средняя температура июля, самого теплого месяца, +18°С, самого холодного – февраля -13,2°С. Максимальная температура летом достигает +40°С, зимой снижается до -39°С.

В зимний период образуется снежный покров, мощность которого на юго-востоке наименьшая 45-50 см. Продолжительность залегания снежного покрова составляет от 150-160 дней. Замерзание рек начинается в ноябре, а вскрытие их происходит в середине апреля - начале мая [6].

Растительность: хвойные и смешанные леса. Рельеф: холмисто-увалистый. Общая площадь земель в административных границах области – 19430,7 тыс. га. Преобладают подзолистые и дерново-подзолистые почвы (33,2%) [4].

2.2. Методики анализа воды.

ГОСТ Р 51592-2000 [5] определяет основные правила, которые следует выполнять при отборе проб поверхностных вод. Специалисты рекомендуют отбирать пробы в одно и то же время суток, обращая внимание на гидрологические и климатические условия, такие, как осадки и их обилие, паводки, межень и застойность водоема.

Для отбора проб следует использовать чистые стеклянные бутыли объемом не менее 1 литра. Для получения достоверных результатов анализ воды следует проводить, по возможности, скорее, т.к. со временем химические и органолептические свойства воды могут измениться. Если нет возможности провести анализ в первые часы, то образцы воды можно поместить в холодильник, охладив воду до температуры 4–5°С.

Анализ образцов проводился по определению органолептических свойств и химического состава воды рек. К органолептическим характеристикам относятся цветность, мутность (прозрачность), запах, пенистость и др. Оценка органолептических свойств воды проводилась по методикам, взятым в руководстве по анализу воды А.Г. Муравьева [1].

Химический анализ проб воды проводился по 13 показателям: рН, сульфатам, фосфатам, нитратам, карбонатам, хлоридам, общему железу, жесткости, кальцию, меди, никелю, хрому, РК и БПК5 с помощью тест-комплектов производства ЗАО «Крисмас+».

2.3. Расчет гидрохимическогоиндекса загрязнения воды (ИЗВ).

Гидрохимический ИЗВ является аддитивным показателем и представляет собой среднюю долю превышения ПДК по строго лимитированному числу индивидуальных ингредиентов и вычисляется по формуле:

где n – число показателей, используемых для расчета индекса;

Сi– концентрация химического вещества в воде, мг/л;

ПДКi– предельно допустимая концентрация вещества в воде, мг/л [9].

При определении ИЗВ для водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового видов водопользования расчет ведут по величине ПДКв для шести компонентов, имеющих наибольшую кратность превышения (С/ПДКв), т.е. n = 6. В число шести основных входят в обязательном порядке концентрация растворенного кислорода и значение БПК5. ПДК для БПКполн − 3 мг О2[2].

Глава 3. Результаты и их обсуждение.

3.1. Сроки и место проведения исследования

Для проведения оценки качества воды рек в черте города Невьянска были выбраны 8 точек отбора проб: 6 – на реке Нейва и 2 – на Белой (рис.1).

Точка №1 у моста на улице Октябрьский проспект (после прудовой плотины); №2 у места впадения реки Белая (левый приток Нейвы); №3 у моста на улице Свободы; №4 у городского парка; №5 у моста на улице Окружная, северная граница города; №6 за очистными сооружениями; №7 перед мостом на улице Степана Разина; №8 у родника на улице Кирова.

Рисунок 1. Расположение точек отбора проб воды на реках Нейва и Белая.

3.2. Характеристика объектов исследования.

Река Нейва, берёт начало на восточном склоне Среднего Урала, протекает по территории Свердловской области, является левым притоком реки Ница. Имеет длину 294 км, площадь бассейна 5600 км2 [6]. Река относится к Иртышскому бассейновому округу, к речному подбассейну реки Тобол. Номер государственного реестра – 14010501612111200006329 [3].

Река Белая является левым притоком реки Нейва. Имеет длину 15 км. Протекает через п. Забельный, где ее перегораживает дамба, и образуется небольшой пруд. В Невьянске, за плотиной река впадает в Нейву.

3.3. Результаты органолептического анализа воды.

Данные органолептического анализа воды представлены в таблице 1. Из таблицы видно, что во всех образцах реки Нейва вода имеет слабо-желтоватый цвет, в пробах реки Белая - точке 7 - вода слабо-желтоватого цвета, в точке 8 – бесцветная. Прозрачность воды реки Нейва находится в пределах 23-30 см. В реке Белая прозрачность воды 35-40 см. Интенсивность запаха воды измеряли при температуре 20°С; интенсивность запаха воды реки Нейва слабая в точке 1 и очень слабая во всех остальных точках, в реке Белая в точке 7 вода имеет очень слабый запах, а в точке 8 он отсутствует.

Таблица 1 - Органолептические свойства воды рек Нейва и Белая

Органолептические свойства воды

Точки отбора проб на реке Нейва

Точки отбора проб на реке Белая

№1

№2

№3

№4

№5

№6

№7

№8

Цветность

СлЖ

СлЖ

СлЖ

СлЖ

СлЖ

СлЖ

СлЖ

Бц

Прозрачность см

23

28

30

29

30

25

35

40

Запах (балл)

2

1

1

1

1

1

1

0

Условные обозначения: Бц – вода бесцветна; СлЖ-слабо-желтоватый; СЖ – светло-желтого цвета; Ж – желтого цвета.

3.4. Результаты химического анализа воды.

Отбор проб и анализ воды на органолептические свойства, РК проведен 19 июня 2019 года, химические анализы 20 июня 2019 года, БПК5 24 июня 2019 года.

Химический состав воды представлен в таблице 2. Из данных таблицы видно, что по концентрации меди, железа, общей жесткости, фосфатов, марганца, РК, БПК5 наблюдается превышение ПДК. Концентрация меди во всех пробах превышает норму в 5 раз, железа в 3,3 раза. Скорее всего, превышение этих элементов связано с их высоким фоновым содержанием в почве и горных породах нашего региона. Содержание фосфатов в реке превышает ПДК в пределах 2,5-5 раза, предположительно это связано с тем, что в реку с полей и частных огородов смывались и смываются фосфорсодержащие удобрения.

Определение марганца в условиях учебной лаборатории не проводились. Данные о концентрации этого элемента взято из Государственного доклада «О состоянии и об охране окружающей среды Свердловской в 2018 году» [4].

Концентрация марганца, согласно докладу, измеряется в нескольких створах реки Нейва. Мы брали данные точек выше города Невьянск и ниже его по течению реки, находили среднее значение. По марганцу во всех пробах показано превышение ПДК в 5,5

Таблица 2 - Химический состав воды рек Нейва и Белая

Химические вещества

Точки отбора проб реки Нейва

Точки отбора проб реки Белая

*ПДК

Вывод

№1

№2

№3

№4

№5

№6

№7

№8

SO42- (мг/л)

230,4

192

153,6

230,4

192

153,6

115,2

153,6

500,0

Не прев.

Cu2+ (мг/л)

5

5

5

5

5

5

5

5

1,0

Прев.

Fe2+, Fe3+ (мг/л)

1

1

1

1

1

1

1

1

0,3

Прев.

РО43- (мг/л)

1

0,5

0,5

0,5

1

0,5

0,5

0,5

0,2

Прев.

Ni2+(мг/л)

0

0

0

0

0

0

0

0

0,1

Не прев.

NO3- (мг/л)

16

9

10

8

15

10

9

17

45

Не прев.

Cr3+ (мг/л)

0

0

0

0

0

0

0

0

0,5

Не прев.

Cl- ( мг/л)

17,8

35,5

35,5

53,3

35,5

53,3

35,5

35,5

350,0

Не прев.

ОЖ(мг

экв/л)

15

13

14

16

16

16

17

18

4

Прев..

Са2+ ( мг/л)

40,1

50,1

60,1

60,1

60,1

50,1

40,1

60,1

180

Не прев.

HCO3-(общ) CO32- (мг/л)

5

5

5

3,5

5

5

5

5

10

Не прев.

Mn2+( мг/л)

0,55

0,55

0,55

0,55

0,55

0,55

0,55

0,55

0,1

Прев.

pH+

7,8

8

7,8

7,7

7,7

7,6

7,9

7,3

6,5-8,5

Не прев.

Конц. РК(мг/л)

12

11

11

11,7

11

10

8

11

6≤

летом

Не прев.

БПК5

3,2

3

3

3

3

3

2

2,2

3,5-4,0

Прев.

*ПДК и класс опасности катионов металлов в воде в табл. №3 (Приложение А)

.

Общая жесткость воды превышает ПДК в 3,25-4,25 раза. Изменение жесткости в точке 2 может быть связано с тем, что идет разбавление воды реки Нейва водами реки Белой, для уточнения этих данных необходимо провести дополнительное исследование.

По сульфатам, нитратам, хлоридам, карбонатам, кальцию и кислотности воды (pH) превышения предельно допустимой концентрации в пробах не отмечено.

Хром в пробах воды двух рек на исследуемых участках отсутствует.

3.5. Расчет гидрохимического индекса загрязнения воды (ИЗВ).

Гидрохимический ИЗВ рассчитывали в 8 точках по формуле:

ИЗВ=1/6 ∙(СMn2+ + CCu2+ + Сож + CFe(общ)+СРК + СБПК5)

ПДКMn2+ ПДКCu2+ ПДКож ПДКFe(общ) - ПДКРК ПДКБПК5

ИЗВ1=1/6 ∙(0,55+5+ 15+ 1+ 12+ 3,2)= 5,5+5+3,75+3,33+2+0,8 =3,4

0,1 1 4 0,3 6 4 6

ИЗВ2= 1/6 ∙(0,55+5+ 13 + 1+ 11 +3)= 5,5+5+3,25+3,33+1,83+0,75=3,28

0,1 1 4 0,3 6 4 6

ИЗВ3= 1/6 ∙(0,55+5+ 14+ 1+ 11+3)= 5,5+5 + 3,5+3,33+1,83+0,75=3,32

0,1 1 4 0,3 6 4 6

ИЗВ4= 1/6 ∙(0,55+5+ 16+ 1+ 11,7+3)= 5,5+5+ 4+3,33+ 1,95+0,75=3,42

0,1 1 4 0,3 6 4 6

ИЗВ5= 1/6 ∙(0,55+ 5+ 16+ 1+ 11+3)= 5,5+5+ 4+3,33 + 1,83+0,75=3,4

0,1 1 4 0,3 6 4 6

ИЗВ6= 1/6 ∙(0,55+5+ 16+ 1+ 10+3 )= 5,5+5+ 4+3,33 + 1,67+0,75=3,38

0,1 1 4 0,3 6 4 6

ИЗВ7= 1/6 ∙(0,55+5+ 17+ 1+ 8+2 )= 5,5+5+ 4,25+3,33+1,33+0,5=3,32

0,1 1 4 0,3 6 4 6

ИЗВ8= 1/6 ∙(0,55+5+ 12 + 1+ 11 +2,2)= 5,5+5+ 3+3,33+ 1,83+0,55=3,2

0,1 1 4 0,3 6 4 6

Таким образом, после прохождения плотины вода, поступившая из Невьянского пруда, имеет самый высокий индекс загрязнения воды - 3,42 - из 8 точек отбора. Снижение загрязнения реки в точке №2 (3,28) вероятнее всего связано с тем, что данная точка отбора проб находится в месте впадения в Нейву ее левого притока - реки Белая, в пробах которой ИЗВ (в точках 7,8) составляет 3,2-3,32. В точке №8, которая находится ниже по течению реки Белой, чем точка №7, тем не менее, вода в это точке имеет ИЗВ меньше, чем в точке №7. Это возможно связано с тем, что в районе точки №8 находится родник, вода которого поступает в воду реки и снижает ее загрязнение.

Индекс загрязнения реки Нейва постепенно растет до точки №4 (3,42), а затем ИЗВ начинает постепенно уменьшаться до 3,38 в точке №6, это снижение можно объяснить либо сокращением жилых строений на берегу реки к концу города, либо самовосстановлением экосистемы реки, например, растения могут использовать соединения металлов для собственного минерального питания. Изменение значения ИЗВ во всех точках отбора проб находится в пределах 2,0 - 4,0, вода рек соответствует 4 классу качества (таблица 4. Приложение Б).

3.6. Выводы к 3 главе.

Проведя органолептический анализ воды, было установлено, что вода в реке Нейва слабо-желтоватого цвета, имеет прозрачность в пределах 23-30 см, интенсивность слабая; вода в реке Белая слабо-желтоватого цвета и местами бесцветная, имеет прозрачность 35-40 см, интенсивность запаха очень слабая.

По общей жесткости вода Нейвы менее жесткая и превышает ПДК в 3,25-4 раза, вода Белой превышает ПДК в 4,25-4,5 раза.

По концентрации Cu2+ - обеих реках отмечается превышение ПДК в 5 раз, по Мn – в 5,5 раза, по общему железу в 3,3 раза, по РО43- в 2,5-5 раз, что свидетельствует о повышенном природном фоне этих элементов в почвах и горных породах нашего региона.

Сульфаты, нитраты, хлориды, кальций, карбонаты, РК, БПК5 и кислотность воды (pH) в исследуемых пробах воды не превышают ПДК.

Железо, хром и никель во всех пробах отсутствуют.

Расчет ИЗВ показал, что вода в реках соответствует 4 классу качества.

Заключение

Изучив литературу, выяснила, что проблемы рек промышленно-развитых регионов это: загрязнение воды промышленными и бытовыми стоками с территорий городов и сельских населенных пунктов. В результате - химический состав воды в реках изменяется и не соответствует санитарным требованиям, наносится серьезный ущерб окружающей среде.

Исследование воды реки Нейва и Белой в черте города проводили в 8 точках. Пробы исследовались по трем органолептическим и четырнадцати химическим показателям.

По результатам исследования установлено, что имеется превышение ПДК по содержанию меди, общего железа, фосфатов, марганцу и общей жесткости, по другим показателям превышений не отмечено, либо вещества в пробах отсутствуют.

Оценив экологическое состояние рек по ИЗВ, установили, что их вода соответствует 4 классу качества, и характеризуется как загрязненная. Вода такого качества пригодна для хозяйственно-питьевого использования только со специальной очисткой в случае технико-экономической целесообразности; для культурно-бытовых целей ее использование сомнительно.

Гипотеза, выдвинутая ранее, подтвердилась частично: при прохождении рек по городу Невьянску уровень загрязнение воды в них изменяется в пределах 4 класса качества.

Работу по исследованию экологического состояния рек продолжу в следующем году. Хочу провести комплексный анализ воды реки Белая, уточнить ее основные гидрологические характеристики, т.к. сведений об этой реке нет ни в одном гидрологическом справочнике.

Литература

1. Муравьев А.Г. Руководство по анализу воды: Питьевая и природная вода, почвенные вытяжки./ Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева / - СПб.: «Крисмас+», 2011, – 264 с.

2. Хабарова Е.И., Роздин И.А., Никитина С.В., Леонтьева С.В. Расчет и оценка эколого-значимых параметров. Учебно-методическое пособие. – М.: МИТХТ, 2011. – 54 с.

3. Государственный водный реестр: река Нейва. [Электронный ресурс] URL: http://www.textual.ru/gvr/index.php?card=196503 (29.10.2018)

4. Государственный доклад "О состоянии и об охране окружающей среды Свердловской области в 2018 году» [Электронный ресурс] - URL: http://mprso.midural.ru/uploads/document/17/doklad-2018-s-soderzhaniem-kopiya-tablitsy.pdf (12.04.2019)

5. Единая база ГОСТОВ РФ. ГОСТ Р 51592-2000. Вода. Общие требования к отбору проб. [Электронный ресурс]. URL: http://gostexpert.ru/ (12.04.2019)

6. Природно-климатические условия Свердловской области [Электронный ресурс] Сайт Studbooks.net - URL: https://studbooks.net/1805887/ geografiya/prirodnoklimaticheskie_usloviya_sverdlovskoy_oblasti (11.05.2019)

7. Экологические проблемы Урала [Электронный ресурс] Сайт Ecoportal -URL: https://ecoportal.info/ekologicheskie-problemy-urala/ (16.02.2019)

8. РД 52.18.595-96 от 01.08.1999. Федеральный перечень Методик выполнения измерений, допущенных к применению при выполнении работ в области мониторинга загрязнения окружающей природной среды [Электронный ресурс] - URL: https://dokipedia.ru/document/5282962 (04.06.2019)

9. РД 52.24.643-2002 от 06.12.2002. Метод комплексной оценки степени загрязненности поверхностных вод по гидрохимическим показателям. [Электронный ресурс] URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293831/4293831806. htm#i53812 (06.06.2019)

Приложение А.

Таблица 3 - Предельно допустимые концентрации и класс опасности катионов металлов в воде

Показатель

Металлы

Al3+

As3+

Cu2+

Fe3+

Hg2+

Mn2+

Ni2+

Pb2+

Zn2+

ПДКв, мг/л

0,5

0,05

1

0,3

0,0005

0,1

0,1

0,3

5

Класс опасности

2

2

3

3

1

3

3

2

3

Приложение Б.

Таблица 4 - Классификация качества и возможности использования воды в водоемах различного вида водопользования

Классы

качества вод

Величина ИЗВ

Качественное

состояние воды

Водопользование

хозяйственно-питьевое

культурно-бытовое

1

< 0,2

Очень чистые

Пригодна с обеззараживанием

Вполне пригодна

2

0,2-1,0

Чистые

Пригодна с хлорированием

Вполне пригодна

3

1,0-2,0

Умеренно

загрязненные

Пригодна со стандартной очисткой

Пригодна

4

2,0-4,0

Загрязненные

Пригодна только со специальной очисткой в случае технико-экономической целесообразности

Использование сомнительно

5

4,0-6,0

Грязные

Непригодна

Непригодна

6

6,0-10,0

Очень грязные

Непригодна

Непригодна

7

> 10

Чрезвычайно грязные

Непригодна

Непригодна

Просмотров работы: 756